JPH01320921A - Guiding device of working machine for fruit - Google Patents

Guiding device of working machine for fruit

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JPH01320921A
JPH01320921A JP63153892A JP15389288A JPH01320921A JP H01320921 A JPH01320921 A JP H01320921A JP 63153892 A JP63153892 A JP 63153892A JP 15389288 A JP15389288 A JP 15389288A JP H01320921 A JPH01320921 A JP H01320921A
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JP
Japan
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fruit
area
information
leaf
branch
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JP63153892A
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Masahiko Hayashi
正彦 林
Yasuo Fujii
保生 藤井
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Kubota Corp
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Kubota Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、果樹を撮像する撮像手段が果実捕捉用の捕捉
部に設けられ、前記撮像手段によって果樹を撮像した画
像情報に基づいて、果実に対応する果実領域、葉に対応
する葉領域、及び、枝に対応する枝領域の夫々を抽出す
る領域抽出手段と、前記果実領域における幾何学的特徴
点を抽出する特徴点抽出手段と、その特徴点抽出手段の
情報に基づいて前記捕捉部の中心を前記幾何学的特徴点
の位置する方向に向けて誘導する誘導手段とが設けられ
ている果樹用作業機の誘導装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention provides an imaging device for capturing an image of a fruit tree, which is provided in a capturing section for capturing fruit, and based on image information obtained by imaging the fruit tree by the imaging device, a region extraction means for extracting each of a fruit region corresponding to a leaf, a leaf region corresponding to a leaf, and a branch region corresponding to a branch; a feature point extraction means for extracting geometric feature points in the fruit region; The present invention relates to a guiding device for a fruit tree working machine, which is provided with a guiding means for guiding the center of the trapping section toward a direction in which the geometrical characteristic point is located based on information from a characteristic point extracting means.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

上記この種の果樹用作業機の誘導装置は、果樹を撮像し
た画像情報に基づいて抽出された果実に対応ず乞果実領
域の幾何学的特徴点の位置する方向に向けて、果実捕捉
用の捕捉部を誘導する際に、果実領域の他、葉に対応す
る葉領域と枝に対応する枝領域をも抽出できるようにし
て、それら葉領域や枝領域が画像上において果実領域に
接しているか否かに基づいて、葉や技が捕捉対象果実に
対する捕捉部の誘導経路内にあるか否かを判別できるよ
うにしたものである(本出願人が先に提案した特願昭6
3−32332号参照)。
The above-mentioned guidance device of this type of fruit tree working machine is designed to guide the fruit-trapping machine toward the direction where the geometric feature points of the fruit area are located, not corresponding to the fruit extracted based on the image information of the fruit tree. When guiding the capture unit, in addition to the fruit area, it is also possible to extract leaf areas corresponding to leaves and branch areas corresponding to branches, and check whether these leaf areas and branch areas are in contact with the fruit area on the image. Based on this, it is possible to determine whether or not the leaf or tip is within the guide path of the trapping unit to the target fruit (as proposed in the patent application filed in 1983 by the applicant earlier).
3-32332).

ところで、撮像画像情報は距離情報のない二次元情報で
あり、撮像情報から抽出した葉領域や枝領域の画像上に
おける情報のみでは、捕捉部に対する大小関係を判別す
ることができないので、果実を捕捉可能か否かを的確に
は判別することができなかった。
By the way, the captured image information is two-dimensional information without distance information, and it is not possible to determine the size relationship with respect to the capturing part only from the information on the image of the leaf area and branch area extracted from the captured image, so it is difficult to capture the fruit. It was not possible to accurately determine whether this was possible or not.

説明を加えれば、葉や枝の実際の大きさが同じであって
も、それらに対応する葉領域や枝領域の画像上の大きさ
は、撮像距離に応じて大小に変化することになる。従っ
て、撮像距離が遠い場合には、葉領域や枝領域が果実領
域に重なった状態であっても、捕捉部が果実を捕捉する
領域の外に位置する状態であれば、実際には捕捉可能で
ある。一方、葉領域や枝領域が果実領域に対して僅かに
重なっている状態にあっても、撮像距離が短い場合には
、それら葉領域や枝領域が果実を捕捉する領域内に位置
して、実際には捕捉不能な状態になっていることがある
。つまり、距離情報が無いと、画像上における各領域の
情報のみでは、果実を捕捉可能か否かを的確に判別する
ことは困難であった。
To explain, even if the actual sizes of leaves and branches are the same, the sizes of the corresponding leaf regions and branch regions on the image change depending on the imaging distance. Therefore, when the imaging distance is long, even if the leaf or branch area overlaps the fruit area, it is actually possible to capture the fruit as long as the capturing unit is located outside the area to capture the fruit. It is. On the other hand, even if the leaf area or branch area slightly overlaps the fruit area, if the imaging distance is short, the leaf area or branch area is located within the area where the fruit is captured. In reality, it may be in a state where it cannot be captured. In other words, without distance information, it is difficult to accurately determine whether or not the fruit can be captured using only information about each area on the image.

このため従来では、果実領域に葉領域や枝領域が重なっ
ている場合にも、捕捉部を果実に向けて誘導し、所望通
り捕捉できなと、収穫不能であると判別させるようにし
ていた。(例えば特開昭63−102611号公報参照
) 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、撮像画像情報に基づいて果実を捕捉可能か否
かを的確に判別できるようにして、捕捉部の無駄な誘導
を極力回避することにある。
For this reason, conventionally, even when a leaf region or a branch region overlaps with a fruit region, the capturing section is guided toward the fruit, and if the fruit cannot be captured as desired, it is determined that the fruit cannot be harvested. (For example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-102611.) [Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to capture fruit based on captured image information. The purpose is to avoid wasteful guidance of a trapping unit as much as possible by making it possible to accurately determine whether or not it is possible.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明による果樹用作業機の誘導装置は、果樹を撮像す
る撮像手段が果実捕捉用の捕捉部に設けられ、前記撮像
手段によって果樹を撮像した画像情報に基づいて、果実
に対応する果実領域、葉に対応する葉領域、及び、枝に
対応する枝領域の夫々を抽出する領域抽出手段と、前記
果実領域における幾何学的特徴点を抽出する特徴点抽出
手段と、その特徴点抽出手段の情報に基づいて前記捕捉
部の中心を前記幾何学的特徴点の位置する方向に向けて
誘導する誘導手段とが設けられているものであって、そ
の特徴構成は、前記捕捉部が誘導対象果実に対して設定
距離内に接近したか否かを判別する距離判別手段が前記
捕捉部に設けられ、その距離判別手段の情報に基づいて
前記捕捉部を前記誘導対象果実に対して前記設定距離手
前側に位置させた状態において撮像した画像情報から抽
出された前記各領域及び前記幾何学的特徴点の情報と、
前記捕捉部を果実に対して前記設定距離手前側に位置さ
せた状態における前記捕捉部の撮像画像上での大きさの
情報とに基づいて、前記捕捉部に対応する領域内に前記
葉領域又は前記枝領域がある場合には、前記果実を捕捉
できないと判別する捕捉不能判別手段が設けられている
点にある。
In the guidance device for a fruit tree working machine according to the present invention, an imaging means for imaging a fruit tree is provided in a fruit capturing section, and based on image information obtained by imaging the fruit tree by the imaging means, a fruit area corresponding to the fruit, A region extraction means for extracting each of a leaf region corresponding to a leaf and a branch region corresponding to a branch, a feature point extraction means for extracting geometric feature points in the fruit region, and information on the feature point extraction means guiding means for guiding the center of the trapping section toward the direction in which the geometrical feature point is located based on the guiding means, the characteristic structure of which is that the trapping section is guided toward the fruit to be guided. The catching section is provided with a distance determining means for determining whether or not the fruit has approached within a set distance, and based on the information of the distance determining means, the catching section is moved to the front side of the target fruit by the set distance. Information on each region and the geometric feature point extracted from image information captured in a state where the
The leaf area or The present invention is characterized in that, in the case where the branch area is present, a catchability determining means is provided which determines that the fruit cannot be caught.

〔作 用〕 撮像手段が捕捉部に設けられていることから、捕捉部に
設けた距離判別手段の情報に基づいて、捕捉部が誘導対
象果実に対して設定距離手前側に位置する状態で撮像さ
せると、その撮像画像上における捕捉部の大きさは常に
同じ大きさの領域として判別することができる。
[Function] Since the imaging means is provided in the capturing section, based on the information of the distance determining means provided in the capturing section, the capturing section is imaged in a state where the capturing section is located a set distance in front of the fruit to be guided. By doing so, the size of the capture portion on the captured image can always be determined as an area of the same size.

そこで、捕捉部が誘導対象果実に対して設定距離手前に
位置する状態で撮像させて、その撮像画像情報から抽出
した葉領域又は枝領域が、同じ撮像画像上において捕捉
部に対応する領域内にある場合には、前記果実を捕捉で
きないと判別させるのである(第3図(ハ)参照)。
Therefore, by capturing an image with the capture unit positioned a set distance in front of the target fruit, the leaf area or branch area extracted from the captured image information will be within the area corresponding to the capture unit on the same captured image. In some cases, it is determined that the fruit cannot be captured (see FIG. 3(c)).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

従って、誘導対象となる果実を捕捉できるか否かを的確
に判別できるので、捕捉不能な果実に対して捕捉部を無
駄に誘導することがないようにできる。又、捕捉部を捕
捉の邪魔になる枝に衝突させて、捕捉部や果樹を傷つけ
ることがないようにできる。もって、捕捉部を捕捉可能
な作業対象果実のみに向けて的確に誘導できるに至った
Therefore, it is possible to accurately determine whether or not the fruit to be guided can be captured, so that it is possible to avoid wastefully guiding the capturing section to fruits that cannot be captured. In addition, it is possible to prevent the catching part from colliding with a branch that gets in the way of catching and damaging the catching part or the fruit tree. As a result, it has become possible to accurately guide the trapping unit toward only the target fruit that can be captured.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第4図に示すように、走行車輪(1)を備えた走行機体
(V)に、昇降並びに左右揺動自在なブーム(2)が枢
着され、そのブーム(2)、の先端部に、補助ブーム(
3)が水平揺動自在に枢着され、そして、その補助ブー
ム(3)の先端部に、多関節型の伸縮式アーム(4)が
、上下左右の両方向に向き変更自在に取り付けられ、も
って、果樹用の作業機が構成されている。
As shown in FIG. 4, a boom (2) that can rise and fall and swing left and right is pivotally attached to a traveling body (V) equipped with traveling wheels (1), and at the tip of the boom (2), Auxiliary boom (
3) is pivoted so as to be horizontally swingable, and a multi-jointed telescopic arm (4) is attached to the tip of the auxiliary boom (3) so that the direction can be changed in both the vertical and horizontal directions. , a working machine for fruit trees is constructed.

前記伸縮式アーム(4)の先端部には、収穫対象果実(
F)を吸着する捕捉部としてのベキ5−ムバツド(5)
を備えた果実収穫用の作業用ハンド(6) が取り付け
られている。そして、前記バキュームパッド(5)の内
部に、撮像手段としてのカラー式のイメージセンサ(S
l)が、その撮像視野方向が前記バキュームパッド(5
)の向きと一致する状態で、且つ、前記バキュームパッ
ド(5)が誘導対象つまり収穫対象となる果実(1月ご
対して設定距離(30cmに設定しである)内に接近し
たことを検出する赤外光利用の距離判別手段としての近
接センサ(S2)が、その感知範囲の向きが前記バキュ
ームパッド(5)の向きと一致する状態で、夫々取り付
けられている。
At the tip of the telescoping arm (4), there is a fruit to be harvested (
F) Power (5) as a trapping unit that adsorbs
A working hand (6) for fruit harvesting is attached. A color image sensor (S) as an imaging means is installed inside the vacuum pad (5).
l), the direction of the imaging field of view is the vacuum pad (5).
), and it is detected that the vacuum pad (5) has approached within a set distance (set to 30 cm) of the fruit to be guided, that is, to be harvested (about January). Proximity sensors (S2) as distance determination means using infrared light are respectively attached so that the direction of their sensing range matches the direction of the vacuum pad (5).

前記作業用ハンド(6)の構成について説明を加えれば
、第5図に示すように、前記バキュームパッド(5)に
吸着された果実(F)を覆うように、前記バキュームパ
ッド(5)の通気管(7)に対して前後方向に出退自在
に外嵌支持された捕捉部ケース(8)と、その捕捉部ケ
ース(8)内に取り込んだ果実(F)の柄部分を上下方
向に挾み込んだ状態で切断する柄切断装置(9)とを備
えている。
To explain the structure of the working hand (6), as shown in FIG. A trap case (8) is externally supported on the trachea (7) so that it can move forward and backward, and the handle of the fruit (F) taken into the trap case (8) is clamped in the vertical direction. It is equipped with a handle cutting device (9) that cuts the handle in the engulfed state.

尚、前記通気管(7)は、蛇腹式のホース(10)(第
4図参照)にて、前記機体(V) に搭載された吸引ポ
ンプ(図示せず)に配管接続されている。
The ventilation pipe (7) is connected via a bellows-type hose (10) (see FIG. 4) to a suction pump (not shown) mounted on the body (V).

前記捕捉部ケース(8)は、前記通気管(7)に外嵌さ
れる支持部材(8a)に固着された上部ケース(8b)
と、前記支持部材(8a)に対して縦軸芯周りに揺動自
在に枢着された下部ケース(8C)とに2分割して形成
しである。つまり、前記下部ケース(8C)を、前記通
気管(7)に対して漢方向に揺動させることによって、
前記捕捉部ケース(8)内に保持される柄を切断された
果実(F)を、外部に排出できるようにしているのであ
る。
The trapping part case (8) includes an upper case (8b) fixed to a support member (8a) that is fitted onto the ventilation pipe (7).
and a lower case (8C) which is pivotably attached to the support member (8a) around a vertical axis. That is, by swinging the lower case (8C) in the Chinese direction with respect to the ventilation pipe (7),
The fruit (F) whose handle has been cut, which is held within the trapping part case (8), can be discharged to the outside.

又、前記柄切断装置(9)は、前記果実(F)の柄を切
断するバリカン型の刃体(9a)と、その刃体(9a)
に前記果実(F)の柄を下方側から押圧支持する柄支持
部材(9b)とを備えている。
Further, the handle cutting device (9) includes a clipper-shaped blade (9a) for cutting the handle of the fruit (F), and the blade (9a).
and a handle support member (9b) that presses and supports the handle of the fruit (F) from below.

但し、図示を省略するが、前言己作業用ハンド(6)に
は、前記捕捉部ケース(8)を出退操作するためのアク
チュエータや前記柄切断装置(9)を駆動するためのア
クチュエータ等の収穫作動させるための各種アクチュエ
ータや、前記バキュームパッド(5)に果実(F)を吸
着したことを検出するためのセンサ、前記捕捉部ケース
(8)の出退位置を検出するためのセンサ、及び、前記
柄切断装置(9)の駆動状態を検出するためのセンサ等
の各種センサが設けられることになる。
However, although not shown, the working hand (6) includes an actuator for moving the catching part case (8) in and out, an actuator for driving the handle cutting device (9), etc. various actuators for operating the harvest, a sensor for detecting that the fruit (F) has been adsorbed on the vacuum pad (5), a sensor for detecting the exit/retraction position of the trapping part case (8), and , various sensors such as a sensor for detecting the driving state of the handle cutting device (9) will be provided.

尚、図中、(11)は前記イメージセンサ(Sl)の撮
像処理に同期して前記作業用ハンド(5)の前方側を設
定光量で照光するための照光装置であって、その発光部
(Ila)の温度が設定温度以上になった場合には、設
定温度以下に冷えるまで照光作動を一時停止させること
ができるように、温度センサ(S3)を備えている。つ
まり、詳述はしないが、前記照光装置(11)は、前記
イメージセンサ(Sl)の撮像処理に同期して繰り返し
発光作動することになるため、その発光間隔が短いと、
温度が異常上昇して耐久性が低下する虞れがあることか
ら、設定温度以上になると、安全のために撮像処理を自
動的に一時休止させることができるようにしているので
ある。
In the figure, (11) is an illumination device for illuminating the front side of the working hand (5) with a set light amount in synchronization with the imaging process of the image sensor (Sl), and the light emitting part (11) A temperature sensor (S3) is provided so that when the temperature of Ila) becomes higher than the set temperature, the illumination operation can be temporarily stopped until it cools down to the set temperature or lower. In other words, although not described in detail, since the illumination device (11) repeatedly emits light in synchronization with the imaging processing of the image sensor (Sl), if the light emission interval is short,
Because there is a risk that the temperature may rise abnormally and reduce durability, the system is designed to automatically temporarily pause the imaging process for safety purposes when the temperature exceeds the set temperature.

そして、前記作業用ハンド(6)を収穫対象果実が位置
する方向に向けた状態で、前記照光装置(11)にて照
光しながら、前記イメージセンサ(S、)にて撮像処理
し、撮像した画像情報に基づいて、前記作業用ハンド(
6)のアプローチ方向つまり前記作業用ハンド(6)の
誘導方向を決定するようにしである。
Then, with the working hand (6) facing the direction in which the fruit to be harvested is located, the image sensor (S) performs imaging processing and images while illuminating with the illumination device (11). Based on the image information, the working hand (
6), the approach direction, that is, the guiding direction of the working hand (6) is determined.

アプローチ方向を決定した後は、前記作業用ハンド(6
)が決定されたアプローチ方向に向かって移動するよう
に、前記伸縮式アーム(4)のアクチュエータ(図示せ
ず)を作動させると共に、前記近接センサ(S2)がO
N作動するに伴って、前記作業用ハンド(6)の移動を
停止させた状態で再撮像させ、そして、詳しくは後述す
るが、再撮像した画像情報に基づいて捕捉可否を判別さ
せることになる。
After determining the approach direction, use the work hand (6
) is actuated to move toward the determined approach direction, the actuator (not shown) of the telescoping arm (4) is actuated, and the proximity sensor (S2) is
N operation, the work hand (6) is re-imaged while the movement is stopped, and, as will be described in detail later, it is determined whether or not capture is possible based on the re-imaged image information. .

捕捉可能であることを判別した場合には、作業用ハンド
(6)の移動を再開すると共に、前記バキュームバッド
(5)を吸引作動させて収穫対象果実(F)を吸着し、
そして、前記捕捉部ケース(8)内に果実(F)を取り
込んだ後、柄を切断して収穫させることになる。
If it is determined that the fruit (F) to be harvested can be captured, the work hand (6) resumes movement, and the vacuum pad (5) is operated to suck the fruit (F) to be harvested;
After the fruit (F) is taken into the trapping part case (8), the stalk is cut and harvested.

但し、前記イメージセンサ(Sl)の撮像視野内に複数
個の果実がある場合には、何れの果実から先にアプロー
チさせるかを、後述の如く、前記イメージセンサ(Sl
)による撮像画像の明るさ情報に基づいて、アプローチ
順序を自動的に決定させるようにしである。
However, if there are multiple fruits within the imaging field of the image sensor (Sl), the image sensor (Sl) determines which fruit should be approached first, as described below.
), the approach order is automatically determined based on the brightness information of the captured images.

次に、前記イメージセンサ(Sυによる撮像画像情報に
基づいて、果実(F)の位置する方向つまりアプローチ
方向を決定して、前記作業用ハンド(5)を誘導するた
めの制御構成について説明する。
Next, a control configuration for guiding the working hand (5) by determining the direction in which the fruit (F) is located, that is, the approach direction, based on image information captured by the image sensor (Sυ) will be described.

第1図に示すように、前記イメージセンサ(Sl)は、
三原色情報(R)、 (G)、 (B)  と明るさ情
報としての輝度情報(Y)  とを同時に出力するよう
に構成されている。
As shown in FIG. 1, the image sensor (Sl) is
It is configured to simultaneously output three primary color information (R), (G), (B) and luminance information (Y) as brightness information.

そして、前記三原色情報(R)、 (G)、 (B)を
利用して果実(F)に対応する果実領域(C1)及び葉
(H)に対応する葉領域(C2)を抽出すると共に、そ
れら果実領域(C1)及び葉領域(C2)の情報と前記
輝度情報(Y)とを利用して枝(IE)に対応する枝領
域(C4)を抽出するように構成しである。
Then, extracting a fruit region (C1) corresponding to the fruit (F) and a leaf region (C2) corresponding to the leaf (H) using the three primary color information (R), (G), and (B), It is configured to extract a branch region (C4) corresponding to a branch (IE) by using information on the fruit region (C1) and leaf region (C2) and the luminance information (Y).

説明を加えれば、第3図(ハ)、(ニ)に示すように、
果実(F) は一般的に暖色系の色であることから、前
記三原色情報(R)、 (G)、 (B)のうちの果実
(F)に対応する色情報を含む赤色情報(R)からそれ
以外の色情報としての緑色情報(G)を減算して2値化
することにより、果実(F)に対応する果実領域(C,
)を抽出するようにしである。同様にして、前記三原色
情報(R)、 (G)、 (B)のうちの葉(H)に対
応する色情報を含む緑色情報(G)からそれ以外の色情
報としての赤色情報(R)を減算して2値化することに
より、葉(H)に対応する葉領域(C2)を抽出するよ
うにしである。
To explain, as shown in Figure 3 (c) and (d),
Since fruit (F) is generally a warm color, red information (R) includes color information corresponding to fruit (F) among the three primary color information (R), (G), and (B). The fruit area (C,
). Similarly, from green information (G) including color information corresponding to leaf (H) among the three primary color information (R), (G), and (B), red information (R) as other color information is obtained. By subtracting and binarizing, the leaf region (C2) corresponding to the leaf (H) is extracted.

但し、枝(E) は一般的には茶色系の色であるが、苔
等が付着して緑色系に見えることがあるために、前記果
実領域(C,)や葉領域(C2)のように、前記三原色
情報(R)、 (G)、 (B)を利用して前記波(E
)に対応する枝領域(C4)を直接抽出することはでき
ないが、前記波(巳)は前記果実領域(C1)でもなく
且つ前記葉領域(C2)でもない領域(C3)において
、前記波(E)の明るさよりも暗い影等の背景でなく、
且つ、前記波(E)の明るさよりも明るい空等の背景で
もない領域となることから、前記輝度情報(Y) と前
記果実領域(C1)でもなく且つ前記葉領域(C2)で
もない領域(C3)との情報に基づいて抽出するように
しである。
However, although the branch (E) is generally brown in color, it may have a greenish color due to the adhesion of moss, etc., so the branch (E) may have a brownish color, but it may have a greenish color, such as the fruit area (C,) or the leaf area (C2). Then, using the three primary color information (R), (G), and (B), the wave (E
) cannot directly extract the branch region (C4) corresponding to the wave (C4), but the wave (Snake) is not the fruit region (C1) nor the leaf region (C2) in the region (C3). Not a background with shadows etc. that is darker than the brightness of E),
In addition, since the area is not a background such as the sky which is brighter than the brightness of the wave (E), the brightness information (Y) and the area (which is neither the fruit area (C1) nor the leaf area (C2)) C3).

そしで、前記赤色情報(R)と前記緑色情報(G)とか
ら果実(F) に対応する果実領域(C1)を抽出する
果実領域抽出手段としての果実領域抽出回路(100)
、前記緑色情報(G)と前記赤色情報(R)とから葉(
l() に対応する葉領域(C2)を抽出する葉領域抽
出手段としての葉領域抽出回路(101)、前記輝度情
報(Y) と、前記果実領域(C1)及び前記葉領域(
C2)の情報とに基づいて伎(E)に対応する枝領域(
C1)を抽出する枝領域抽出手段としての枝領域抽出回
路(102)、前記果実領域(C8)に対応する画像情
報を記憶する第1画像メモリ(12a)、前記葉領域(
C2)に対応する画像情報を記憶する第1画像メモリJ
(12b)、前記枝領域(C1)に対応する画像情報を
記憶する第3画像メモリ(12c)、前記輝度情報(Y
)を各画素毎に対応した状態で設定段階に量子化した濃
度値に変換するA/D変換器(13)、そのA/D変換
器(13)にて変換された濃度値を記憶する第4画像メ
モリ(12d)、及び、前記各画像メモリ(12a)、
 (12b)。
Then, a fruit region extraction circuit (100) as fruit region extraction means extracts a fruit region (C1) corresponding to a fruit (F) from the red information (R) and the green information (G).
, from the green information (G) and the red information (R), leaf (
A leaf region extraction circuit (101) as a leaf region extraction means for extracting a leaf region (C2) corresponding to l(), the luminance information (Y), the fruit region (C1) and the leaf region (
Based on the information of C2), the branch area (
A branch area extraction circuit (102) as a branch area extraction means for extracting the fruit area (C1), a first image memory (12a) that stores image information corresponding to the fruit area (C8), and a first image memory (12a) that stores image information corresponding to the fruit area (C8);
A first image memory J that stores image information corresponding to C2)
(12b), a third image memory (12c) that stores image information corresponding to the branch area (C1), and a third image memory (12c) that stores image information corresponding to the branch area (C1);
) into a quantized density value in a setting stage corresponding to each pixel, and an A/D converter (13) that stores the density value converted by the A/D converter (13). 4 image memory (12d), and each of the image memories (12a),
(12b).

(12c)、 (12d)の夫々に記憶された画像情報
に基づいて前記果実(F)の位置する方向を判別すると
共に、収穫対象となる果実(F)の捕捉可否を判別して
、前記作業用ハンド(6)を誘導するための各種手段を
構成するマイクロコンピュータ利用の制御装置(14)
の夫々を設けである。
Based on the image information stored in each of (12c) and (12d), the direction in which the fruit (F) is located is determined, and it is also determined whether or not the fruit (F) to be harvested can be captured. A control device (14) using a microcomputer that constitutes various means for guiding the hand (6)
Each of these is provided.

尚、第1図中、(15)は液晶利用の電子式シャッタで
あって、前記イメージセンサ(S1)の撮像処理に同期
して設定時間の間のみ前記イメージセンサ(S1)を露
光するようになっている。又、(16)は前記ブーム(
2)、前記補助ブーム(3)、前記アーム(4)、及び
、前記作業用ハンド(6)の夫々を操作するためのアク
チュエータであって、前記制御装置(14)を利用して
判別される前記果実(F)の位置情報に基づいて、前記
作業用ハンド(6)を前記果実(F)に向けて誘導する
ように操作されることになる。
In FIG. 1, (15) is an electronic shutter using a liquid crystal, which exposes the image sensor (S1) only for a set time in synchronization with the imaging process of the image sensor (S1). It has become. In addition, (16) is the boom (
2), an actuator for operating each of the auxiliary boom (3), the arm (4), and the working hand (6), which is determined using the control device (14); Based on the position information of the fruit (F), the working hand (6) is operated to guide toward the fruit (F).

つまり、前記制御装置(14)を利用して、前記果実領
域(C3)における幾何学的特徴点(P)を抽出する特
徴点抽出手段(103)、その特徴点抽出手段(103
)の情報に基づいて捕捉部としての前記バキュームパッ
ド(6)の中心を前記果実漁期(C1)の幾何学的特徴
点(P)が位置する方向に向けて誘導する誘導手段(1
04)、及び、前記各領域(C,)、 (C2)、 C
4>及び前記幾何学的特徴点(P)の情報と、捕捉部と
しての前記バキュームパッド(5)を果実に対して前記
設定距離手前側に位置させた状態における前記バキュー
ムパッド(5)の撮像画像上での大きさの情報とに基づ
いて、前記バキュームパッド(5)に対応する領域内に
前記葉領域(C2)又は前記枝領域(C1)がある場合
には、前記果実(F)を捕捉できないと判別する捕捉不
能判別手段(105)の夫々が構成されることになる。
That is, the feature point extraction means (103) extracts the geometric feature points (P) in the fruit region (C3) using the control device (14);
) guiding means (1) for guiding the center of the vacuum pad (6) as a trapping section toward the direction in which the geometric feature point (P) of the fruit fishing season (C1) is located;
04), and each of the above regions (C,), (C2), C
4> and information on the geometrical feature point (P), and imaging of the vacuum pad (5) in a state where the vacuum pad (5) serving as a capturing section is located at the set distance in front of the fruit. Based on the size information on the image, if the leaf area (C2) or the branch area (C1) is in the area corresponding to the vacuum pad (5), the fruit (F) is removed. Each of the capture impossibility determining means (105) that determines that capture is not possible is configured.

次に、各部の構成について詳述する。Next, the configuration of each part will be explained in detail.

前記果実領域抽出回路(100)は、前記果実(F)の
色成分を含む赤色情報(1?)から前記果実(F)の色
成分を含まない緑色情報(G)を減算する第1減算器(
17)と、その第1減算器(17)の出力信号の値が前
記果実(F)の色に対応して予め設定された第1設定閾
値(THDI)より大となる信号を2値化して前記果実
領域(c’s)(第3図(ニ)参照)として抽出する第
1コンパレータ(18)とから構成されている。
The fruit area extraction circuit (100) includes a first subtracter that subtracts green information (G) that does not include the color component of the fruit (F) from red information (1?) that includes the color component of the fruit (F). (
17) and the signal whose value of the output signal of the first subtractor (17) is larger than a first set threshold (THDI) set in advance corresponding to the color of the fruit (F) is binarized. and a first comparator (18) for extracting the fruit area (c's) (see FIG. 3(d)).

前記葉領域抽出回路(101)は、前記果実領域抽出回
路(100)と同様にして、前記葉(H)の色成分を含
む緑色情報(G)から前記葉(II)の色成分を含まな
い前記赤色情報(R)を減算する第2減算器(19)と
、その第2減算器(19)の出力信号の値が前記葉(l
()の色に対応して予め設定された第2設定閾値(TH
D2)より大となる信号を2値化して前記葉領域(C2
X第3図(ニ)参照)として抽出する第2コンパレータ
(20)とから構成されている。
The leaf region extraction circuit (101), like the fruit region extraction circuit (100), extracts the color component of the leaf (II) from the green color information (G) that includes the color component of the leaf (H). A second subtracter (19) that subtracts the red color information (R) and the value of the output signal of the second subtractor (19)
The second setting threshold value (TH
D2), the signal that is larger than the leaf area (C2) is binarized and
(See FIG. 3(d)).

前記枝領域抽出回路(102) は、前記輝度情報(Y
)の値が、前記波(B)の明るさよりも暗い影等の背景
に対応して予め設定された第3設定閾値(TM01)よ
り大となる領域を2値化して抽出する第3コンパレータ
(21)と、前記輝度情報(Y)の値が、前記波(E)
の明るさよりも明るい空等の背景に対応して予め設定さ
れた第4設定閾値(THO4)より小となる領域を2値
化して抽出する第4コンパレータ(22)と、前記果実
領域抽出回路(100)から出力される前記果実領域(
C1)と前記葉領域抽出回路(101)から出力される
前記葉領域(C2)との論理和を反転させた領域、すな
わち、前記果実領域(C1)でなく且つ前記葉領域(C
2)でもない領域(C3)に対応する信号を演算するN
ORゲート(23)と、そのNORゲー) (23)の
出力信号と前記両コンパレータ(21)、 (22)の
出力信号との論理積を演算するANDゲート(24)と
から構成されている。
The branch region extraction circuit (102) extracts the luminance information (Y
A third comparator ( 21) and the value of the luminance information (Y) is the wave (E)
the fruit area extraction circuit ( The fruit area (100) output from the fruit area (
C1) and the leaf region (C2) outputted from the leaf region extracting circuit (101), that is, a region that is not the fruit region (C1) and the leaf region (C
2) Compute the signal corresponding to the region (C3) that is not
It consists of an OR gate (23) and an AND gate (24) that calculates the logical product of the output signal of the NOR gate (23) and the output signals of both the comparators (21) and (22).

つまり、前記枝領域(C4)(第3図(ニ)参照)は、
前記果実領域(Cυでもなく、且つ、前記葉領域(C2
)でもない領域(C3)内において、前記影等の前記第
3設定閾値(TM01)よりも明るく且つ前記空等の前
記第4設定闇値(T)!D4)よりも暗い領域として抽
出されて、前記ANDゲー) (24)から出力される
のである。
In other words, the branch area (C4) (see FIG. 3(d)) is
The fruit region (Cυ) and the leaf region (C2
) is brighter than the third setting threshold value (TM01) for the shadow, etc., and the fourth setting darkness value (T) for the sky, etc.! It is extracted as a region darker than D4) and output from the AND game (24).

ところで、前記作業用ハンド(6)をアプローチ開始位
置に位置させた状態で撮像しても、前記イメージセンサ
(Sl)と前記果実(F)  との距離情報が無いため
に、前記各領域(Cυ、(C2)、(C4)の大きさと
前記バキュームパッド(5)が前記果実(F)を吸着す
る範囲の大きさとの関係を、前記各画像メモリ(12a
)、 (12b)、 (12c)、 (12d)の夫々
に記憶された画像情報のみからは判別できないので、前
記バキュームパッド(5)が前記果実(F)を吸着でき
るか否かを判断することはできないものである。
By the way, even if an image is taken with the work hand (6) positioned at the approach start position, since there is no distance information between the image sensor (Sl) and the fruit (F), each area (Cυ , (C2), (C4) and the size of the range where the vacuum pad (5) sucks the fruit (F),
), (12b), (12c), and (12d), it is difficult to determine whether or not the vacuum pad (5) can suck the fruit (F). It is not possible.

そこで、前記近接センサ(S2)の情報を利用して、前
記作業用ハンド(6)が前記近接センサ(S2)が果実
(F)への接近を感知する設定距離に達した状態で、−
旦停止させて再撮像処理すると共に、その再撮像した画
像情報に基づいて前記各領域(C1)、 (C2)、 
(C4)を再抽出して、捕捉可能か否かを判別させるよ
うにしである。
Therefore, using the information of the proximity sensor (S2), when the working hand (6) reaches a set distance at which the proximity sensor (S2) detects the approach to the fruit (F), -
The images are then stopped once and re-imaging processing is performed, and each of the regions (C1), (C2),
(C4) is re-extracted to determine whether or not it can be captured.

すなわち、前記作業用ハンド(6)を前記近接センサ(
S2)が果実(F)への接近を感知する設定距離手前側
に位置させた状態においては、誘導対象となる果実(F
)に対する撮像距離が一定の値となるので、第3図(ハ
)に示すように、前記バキュームパッド(5)が果実(
F)を吸着する第1捕捉領域(A、)及び前記捕捉部ケ
ース(8)の外形に対応する第2捕捉領域(A2)の夫
々は、撮像画像上において一定の大きさの領域として判
別させることができる。
That is, the working hand (6) is connected to the proximity sensor (
When S2) is located at a set distance in front of the fruit (F) that detects the approach to the fruit (F), the target fruit (F)
), the vacuum pad (5) becomes a constant value as shown in FIG. 3(C).
Each of the first capture area (A, ) that adsorbs F) and the second capture area (A2) corresponding to the outer shape of the capture unit case (8) is determined as an area of a constant size on the captured image. be able to.

つまり、前記作業用ハンド(6)を前記近接センサ(S
2)が果実(F)への接近を感知する設定距離手前側に
位置させた状態における撮像画像上において、前記葉領
域(C2)又は前記枝領域(C4)が前記第1捕捉領域
(A1)の内側にある場合、及び、前記枝領域(C4)
が前記第2捕捉領域(A2)の内側に位置する場合には
、捕捉不能であると判別できるのである。尚、前記葉領
域(C2)が前記第2捕捉領域(A2)の内側に位置す
る状態にあっても、前記葉領域(C2)又は前記枝領域
(C1)が前記第1捕捉領域(Aυの内側にない場合に
は、前記バキュームパッド(5)が葉(It)を吸着す
る虞れは無(、葉(H)が誘導の邪魔になることはない
ので捕捉可能である。
That is, the working hand (6) is connected to the proximity sensor (S).
2) on the captured image where the leaf area (C2) or the branch area (C4) is located at a set distance in front of the fruit (F) that detects the approach to the fruit (F), the first capture area (A1) and the branch area (C4)
is located inside the second capture area (A2), it can be determined that capture is impossible. Note that even if the leaf region (C2) is located inside the second trapping region (A2), the leaf region (C2) or the branch region (C1) is located inside the first trapping region (Aυ). If it is not on the inside, there is no risk that the vacuum pad (5) will adsorb the leaf (It) (and the leaf (H) can be captured because it will not get in the way of guidance.

次に、第2図に示すフローチャートに基づいて、前記制
御装置(14)の動作を説明する。
Next, the operation of the control device (14) will be explained based on the flowchart shown in FIG.

先ず、前記作業用ハンド(6)を、予め設定されたアプ
ローチ開始位置にセットした状態で撮像処理し、その撮
像情報(第3図(イ)参照)を前記果実(F)に対応し
た果実領域(C1)と前記輝度情報(Y)の値とに基づ
いて画像処理することにより、前記果実領域(C1)内
において明るさが最大となる位置、いわゆるハイライト
点を前記幾何学的特徴点(P)として抽出する(第3図
(ロ)参照)。
First, the work hand (6) is set at a preset approach start position, and image processing is performed, and the image information (see FIG. 3 (A)) is used to image the fruit area corresponding to the fruit (F). (C1) and the value of the brightness information (Y), the geometric feature point ( P) (see Figure 3 (b)).

説明を加えれば、前記果実(F)は球状体であることか
ら、その表面において最も明るく見える一点が存在する
状態となることが知られている。そこで、前記果実(F
) に対応する前記果実領域(C1)内において明るさ
が最大となるハイライト点つまり前記幾何学的特徴点(
P)を、果実(F)の位置する方向を代表する情報とし
て用いることができるのである。
To explain further, since the fruit (F) is a spherical body, it is known that there is a single point that appears brightest on its surface. Therefore, the fruit (F
), i.e., the geometric feature point (
P) can be used as information representative of the direction in which the fruit (F) is located.

但し、第3図(ロ)にも示すように、アプローチ開始位
置において撮像された画像内に前記果実領域(C1)の
複数個が存在する場合には、それら複数個の果実領域(
C1)の夫々における明るさが設定値より大となる領域
の大きさに基づいて、その領域の大きさが最も大きいも
のを抽出して、その最も大きい設定領域に向けて前記作
業用ハンド(6)をアプローチさせるべく、前記作業用
ハンド(6)の向きを調節して、前記アーム(4)を伸
長させるようにしである。
However, as shown in FIG. 3 (B), if a plurality of fruit regions (C1) exist in the image taken at the approach start position, the fruit regions (C1) of these plural fruit regions (
Based on the size of the area where the brightness in each of C1) is larger than the set value, extract the area with the largest size, and move the work hand (6) toward the largest set area. ), the arm (4) is extended by adjusting the direction of the working hand (6).

説明を加えれば、前記画像情報の明るさは、距離に反比
例して近いものほど明るくなることから、前記果実領域
(C1)内において明るさが設定値以上となる設定領域
の大きさは、近距離に位置するものほど大になるのであ
る。つまり、前記輝度情報(Y)を利用して、手前側に
位置する収穫し易い果実(F)から先にアプローチさせ
るようにしているのである。
To explain, the brightness of the image information is inversely proportional to the distance, and the closer the image information is, the brighter it becomes. The farther away the object is, the larger it becomes. In other words, the brightness information (Y) is used to approach the fruit (F) that is located closer to the user and is easier to harvest.

前記アーム(4)の伸長を開始した後は、前記近接セン
サ(S2)がON作動して、収穫対象果実(F)  に
対して設定距離内に接近したことを検出するまで、前記
作業用ハンド(6)が収穫対象果実(F)に向けて直進
するように、前記アーム(4)を伸長させることになる
After the arm (4) starts to extend, the work hand remains in position until the proximity sensor (S2) is turned on and detects that the fruit (F) to be harvested has approached within the set distance. The arm (4) is extended so that the arm (6) goes straight toward the fruit (F) to be harvested.

前記近接センサ(S2)がON作動して収穫対象果実に
対して設定距離内に接近したこと検出するに伴って、−
旦停止させて、再撮像処理すると共に、その撮像情報に
基づいて、前述の如く、前記バキュームパッド(5)に
対応する第1領域(Aυ及び前記捕捉部ケース(8)に
対応する第2領域(A2)夫々の内側に、前記葉領域(
C2)や前記枝領域(C4)が位置するか否かに基づい
て、捕捉可否を判別して、捕捉不能である場合には、前
記アーム(4)を縮めてアプローチ開始位置に戻すこと
になる。
As the proximity sensor (S2) turns ON and detects that the fruit to be harvested has approached within the set distance, -
The first area (Aυ) corresponding to the vacuum pad (5) and the second area corresponding to the trapping part case (8) are temporarily stopped and re-imaged, and based on the imaged information, the first area (Aυ) corresponding to the vacuum pad (5) and the second area corresponding to the trapping part case (8) are (A2) Inside each of the leaf regions (
Based on whether or not C2) and the branch area (C4) are located, it is determined whether or not capture is possible, and if capture is not possible, the arm (4) is retracted and returned to the approach starting position. .

つまり、前記バキュームパッド(5)を収穫対象となる
果実(F)に対して設定距離手前側に位置させた状態で
再撮像した画像情報に基づいて、捕捉可否を判別する処
理が、捕捉不能判別手段(105)に対応することにな
る。
In other words, the process of determining whether capture is possible or not based on the image information re-captured with the vacuum pad (5) positioned a set distance in front of the fruit (F) to be harvested is the process of determining whether capture is possible or not. This corresponds to the means (105).

尚、この再撮像処理によって得られた画像情報に基づい
て前記幾何学的特徴点(P)を再抽出して、前記バキュ
ームパッド(5)の中心が前記再抽出された幾何学的特
徴点(P)の位置する方向に向いて移動するように、誘
導方向を補正するようにしである。
Note that the geometric feature point (P) is re-extracted based on the image information obtained by this re-imaging process, and the center of the vacuum pad (5) is aligned with the re-extracted geometric feature point (P). The guiding direction is corrected so that the robot moves in the direction in which point P) is located.

つまり、前記アプローチ開始位置において撮像された画
像情報に基づいて抽出された前記果実領域(C1)内に
おける明るさが最大となるハイライト点を前記幾何学的
特徴点(P) として抽出する処理、及び、前記前記バ
キュームパッド(5)を収穫対象となる果実(F) に
対して設定距離手前側に位置させた状態で再撮像した画
像情報に基づいて抽出された前記果実領域(C1)内に
おける明るさが最大となるハイライト点を前記幾何学的
特徴点(P)  として抽出する処理の夫々が、特徴点
抽出手段(103)に対応し、前記バキュームパッド(
5)の中心を、前記幾何学的特徴点(P)の位置する方
向に向けて誘導するように、前記アーム(4)を伸長さ
せる処理が、誘導手段(104)に対応することになる
That is, a process of extracting a highlight point with maximum brightness in the fruit region (C1), which is extracted based on image information captured at the approach start position, as the geometric feature point (P); and in the fruit area (C1) extracted based on image information re-imaged with the vacuum pad (5) positioned a set distance in front of the fruit (F) to be harvested. Each of the processes for extracting the highlight point with the maximum brightness as the geometric feature point (P) corresponds to the feature point extraction means (103), and
The process of extending the arm (4) so as to guide the center of 5) toward the direction in which the geometric feature point (P) is located corresponds to the guiding means (104).

但し、前記アーム(4)を予め設定された設定距離に達
するまで伸長させても、前記近接センサ(S2)がON
作動しない場合には、収穫不能であると判断して、前記
アーム(4)を縮めてアプローチ開始位置まで戻すこと
になる。
However, even if the arm (4) is extended until it reaches a preset distance, the proximity sensor (S2) will not turn on.
If it does not operate, it is determined that harvesting is not possible, and the arm (4) is retracted and returned to the approach starting position.

捕捉可能である場合には、前記作業用ハンド(6)の移
動を低速状態で再開すると共に、前記バキュームパッド
(5)の吸引作動を開始して、収穫作動させることにな
る。
If it is possible to capture it, the working hand (6) will resume moving at a low speed, and the suction operation of the vacuum pad (5) will be started to perform a harvesting operation.

収穫作動を開始した後は、前記作業用ハンド(6)に付
設された各種センサの検出情報に基づいて、収穫を失敗
したか否かを判別し、収穫失敗である場合には、収穫不
能であると判断して、アプローチ開始位置まで戻すこと
になる。
After starting the harvesting operation, it is determined whether the harvesting has failed based on the detection information of various sensors attached to the working hand (6), and if the harvesting has failed, the harvesting is not possible. It will be determined that there is one and will be returned to the approach starting position.

適正通りに果実(F)を収穫できた場合には、アプロー
チ開始位置まで戻して、収穫した果実を排出させること
になる。
If the fruit (F) can be harvested properly, it is returned to the approach starting position and the harvested fruit is discharged.

収穫した果実を排出した後は、前記アプローチ開始位置
において最初に撮像した画像情報から抽出した果実領域
(C3)の個数等に基づいて、作業終了か否かを判別し
て、作業終了でない場合には、前記作業用ハンド(6)
をアプローチ開始位置にセットして撮像させる処理以降
の各処理を繰り返させることになる。
After discharging the harvested fruits, it is determined whether or not the work is completed based on the number of fruit areas (C3) extracted from the image information first captured at the approach start position, and if the work is not completed, is the working hand (6)
This means that each process is repeated after the process of setting the camera at the approach start position and capturing an image.

〔別実施例〕[Another example]

上記実施例では、幾何学的特徴点(P)として、果実領
域(C1)内における明るさが最大となるハイライト点
の位置情報を用いるようにした場合を例示したが、前記
果実領域(C1)内における明るさが設定値以上となる
設定領域の重心や、前記果実領域(C1)自体の重心の
位置情報を用いることもできる。
In the above embodiment, the positional information of the highlight point with the maximum brightness in the fruit region (C1) is used as the geometric feature point (P), but the fruit region (C1 ) The center of gravity of a set area whose brightness is equal to or higher than a set value or the positional information of the center of gravity of the fruit area (C1) itself can also be used.

又、上記実施例では、捕捉不能判別手段(105)を、
前記バキュームパッド(5)に対応する第1領域(AI
)内に前記葉領域(C2)又は前記枝領域(C4)があ
る場合、及び、前記捕捉部ケース(8)に対応する第2
領域(A2)内に前記枝領域(C4)がある場合の夫々
において、捕捉不能であると判別させるようにした場合
を例示したが、前記第1領域(A、)内に前記葉領域(
C2)又は前記枝領域(C1)がある場合のみ捕捉不能
であると判別させるようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the capture failure determining means (105) is
A first area (AI) corresponding to the vacuum pad (5)
) in which the leaf region (C2) or the branch region (C4) is located, and the second region corresponding to the trapping part case (8)
In each of the cases where the branch area (C4) is in the area (A2), it is determined that the branch area (C4) cannot be captured.
C2) or the branch area (C1) is present, it may be determined that capture is impossible.

又、上記実施例では、本発明を果実収穫用の作業機に適
用した場合を例示したが、収穫機以外の各種作業機にも
適用できるものであって、果実領域(Cυ、葉領域(C
2)、及び、枝領域(C3)の夫々を抽出するための各
領域抽出手段(10[1)。
Further, in the above embodiment, the present invention is applied to a fruit harvesting machine, but it can also be applied to various types of machines other than a harvester, and the present invention can be applied to a fruit area (Cυ, a leaf area (Cυ), a leaf area (C), etc.
2), and each area extraction means (10[1) for extracting each of the branch areas (C3).

(101)、 (102)の具体構成、捕捉部の具体構
成、その捕捉部を果実(F)  に向けて誘導するため
の誘導手段(104)の具体構成、並びに、本発明を実
施する上で必要となる各部の具体構成は、各種変更でき
る。
Specific configurations of (101) and (102), specific configuration of the trapping section, specific configuration of the guiding means (104) for guiding the trapping section toward the fruit (F), and in carrying out the present invention. The specific configuration of each necessary part can be changed in various ways.

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。
Incidentally, although reference numerals are written in the claims section for convenient comparison with the drawings, the present invention is not limited to the structure shown in the accompanying drawings.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明に係る果樹用作業機の誘導装置の実施例を
示し、第1図は制御構成のブロック図、第2図は制御作
動のフローチャート、第3図(イ)乃至(ニ)は画像処
理の説明図、第4図は作業機の概略側面図、第5図は捕
捉部の概略構成を示す断面図である。 (Sl)・・・・・・撮像手段、(S2)・・・・・・
距離判別手段、(F)・・・・・・果実、(H)・・・
・・・葉、(ε)・・・・・・枝、(C1)・・・・・
・果実領域、(C2)・・・・・・葉領域、(C1)・
・・・・・枝領域、(P)・・・・・・幾何学的特徴点
、(5)・・・・・・捕捉部、(100)、 (101
)、 (102)・・・・・・領域抽出手段、(103
)・・・・・・特徴点抽出手段、(104)・・・・・
・誘導手段、(105)・・・・・・捕捉不能判別手段
The drawings show an embodiment of the guidance device for a fruit tree working machine according to the present invention, in which Fig. 1 is a block diagram of the control configuration, Fig. 2 is a flowchart of control operation, and Figs. 3 (a) to (d) are images. FIG. 4 is a schematic side view of the working machine, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of the catching section. (Sl)...imaging means, (S2)...
Distance determination means, (F)...fruit, (H)...
...leaf, (ε) ...branch, (C1) ...
・Fruit area, (C2)...Leaf area, (C1)・
...Branch region, (P) ...Geometric feature point, (5) ...Capturing part, (100), (101
), (102)...area extraction means, (103
)...Feature point extraction means, (104)...
- Guidance means, (105)... Capturing impossibility determination means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 果樹を撮像する撮像手段(S_1)が果実捕捉用の捕捉
部(5)に設けられ、前記撮像手段(S_1)によって
果樹を撮像した画像情報に基づいて、果実(F)に対応
する果実領域(C_1)、葉(H)に対応する葉領域(
C_2)、及び、枝(E)に対応する枝領域(C_4)
の夫々を抽出する領域抽出手段(100)、(101)
、(102)と、前記果実領域(C_1)における幾何
学的特徴点(P)を抽出する特徴点抽出手段(103)
と、その特徴点抽出手段(103)の情報に基づいて前
記捕捉部(5)の中心を前記幾何学的特徴点(P)の位
置する方向に向けて誘導する誘導手段(104)とが設
けられている果樹用作業機の誘導装置であって、前記捕
捉部(5)が誘導対象果実に対して設定距離内に接近し
たか否かを判別する距離判別手段(S_2)が前記捕捉
部(5)に設けられ、その距離判別手段(S_2)の情
報に基づいて前記捕捉部(5)を前記誘導対象果実に対
して前記設定距離手前側に位置させた状態において撮像
した画像情報から抽出された前記各領域(C_1)、(
C_2)、(C_4)及び前記幾何学的特徴点(P)の
情報と、前記捕捉部(5)を果実に対して前記設定距離
手前側に位置させた状態における前記捕捉部(5)の撮
像画像上での大きさの情報とに基づいて、前記捕捉部(
5)に対応する領域内に前記葉領域(C_2)又は前記
枝領域(C_4)がある場合には、前記果実(F)を捕
捉できないと判別する捕捉不能判別手段(105)が設
けられている果樹用作業機の誘導装置。
An imaging means (S_1) for taking an image of a fruit tree is provided in the fruit capturing part (5), and based on image information obtained by imaging the fruit tree by the imaging means (S_1), a fruit area (F) corresponding to the fruit (F) is determined. C_1), leaf area (
C_2) and a branch area (C_4) corresponding to the branch (E)
area extraction means (100) and (101) for extracting each of the
, (102), and feature point extraction means (103) for extracting geometric feature points (P) in the fruit area (C_1).
and guiding means (104) for guiding the center of the capturing section (5) toward the direction in which the geometrical feature point (P) is located based on the information of the feature point extraction means (103). In this guidance device for a fruit tree working machine, a distance determining means (S_2) for determining whether or not the catching part (5) has approached within a set distance from the fruit to be guided is provided. 5), and is extracted from image information captured in a state in which the capturing unit (5) is positioned at the set distance in front of the target fruit based on the information of the distance determining means (S_2). Each area (C_1), (
C_2), (C_4) and information on the geometric feature point (P), and imaging of the capturing unit (5) in a state where the capturing unit (5) is located at the set distance in front of the fruit. Based on the size information on the image, the capturing unit (
If the leaf area (C_2) or the branch area (C_4) is in the area corresponding to 5), a capture failure determining means (105) is provided for determining that the fruit (F) cannot be captured. Guidance device for fruit tree working machines.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004126800A (en) * 2002-09-30 2004-04-22 Secom Co Ltd A transfer robot and a transfer system using the transfer robot.

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JP2004126800A (en) * 2002-09-30 2004-04-22 Secom Co Ltd A transfer robot and a transfer system using the transfer robot.

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